RU2840625C1

RU2840625C1 - Connection method of steel main and secondary beams

Info

Publication number: RU2840625C1
Application number: RU2024131533A
Authority: RU
Inventors: Ришат Габдулхаевич Гайнетдинов; Линур Рафаилевич Гимранов
Filing date: 2024-10-21
Publication date: 2025-05-26

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction, specifically to nodal joints of beams. First, in the wall of the main beam, making holes for bolted joints of two secondary beams, and to each belt of secondary beams by welding tubular profiles are connected, which are installed on the welded in the bolt holes zone support elements made of the arc-shaped form and facing the tubular profile with the concave side, at that, having the curvature radius greater than the tubular profile radius, then performing the two adjacent secondary beams tightening with the main beam wall by the bolts passing through the tubular profiles, secondary beam wall is bolted to main beam stiffness rib. Support elements of arc shape are made by cutting of whole pipe along axis or from flat sheets by rolling with rolls.

EFFECT: increasing the rigidity of the nodal connection of beams by absorbing significant bending moments and transverse forces.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к узловым соединениям балок.The invention relates to the field of construction, namely to nodal connections of beams.

Известно узловое соединение балок по этажной схеме [кн. Металлические конструкции, Т.1 Элементы конструкций. Под ред. В.В. Горева. Москва, Высшая школа, 2004. стр. 260, рис. 5.38 а]. В техническом решении к главной балке двутаврового сечения сверху опирается балка настила из двутаврового сечения и их полки стягиваются болтами. Узел позволяет упростить процесс монтажа балок. Недостаток известного решения заключается в увеличении высоты помещения за счет поэтажного опирания.A nodal connection of beams according to a floor scheme is known [book Metal structures, Vol. 1 Elements of structures. Ed. by V. V. Gorev. Moscow, Higher school, 2004. p. 260, Fig. 5.38 a]. In the technical solution, a deck beam made of an I-section rests on top of the main beam of an I-section and their shelves are pulled together with bolts. The node simplifies the process of installing the beams. The disadvantage of the known solution is that it increases the height of the room due to the floor-by-floor support.

Известно узловое соединение балок с опиранием в одном уровне [кн. Металлические конструкции, Т.1 Элементы конструкций. Под ред. В.В. Горева. Москва, Высшая школа, 2004. стр. 260, рис. 5.38 б]. В техническом решении к главной балке двутаврового сечения примыкает балка настила на одном уровне за счет подрезки полок и болтами соединяется с ребром жесткости, установленной в главной балке. Узел позволяет выполнить опирание на одном уровне, тем самым уменьшить высоту помещения. Недостаток известного решения заключается в трудоемкости сборки соединения за счет выполнения подрезки полок балки настила, а также в возможности работы узла только по шарнирной схеме.A nodal connection of beams with support at one level is known [book Metal structures, Vol. 1 Elements of structures. Ed. by V. V. Gorev. Moscow, Higher school, 2004. p. 260, Fig. 5.38 b]. In the technical solution, a deck beam is attached to the main I-section beam at one level by cutting the shelves and is connected with bolts to a stiffener installed in the main beam. The joint allows for support at one level, thereby reducing the height of the room. The disadvantage of the known solution is the labor intensity of assembling the joint by cutting the shelves of the deck beam, as well as the possibility of the joint operating only according to a hinged scheme.

Наиболее близким к изобретению является узловое соединение балок [United States Patent office. Applications October 2, 1945. Serial № 619,787. Method of connecting beams to girders]. В техническом решении к главной балке двутаврового сечения примыкают две второстепенные балки, стенка которых выполнена с подрезкой для опирания с главной балкой, при этом сверху в месте соединения к полкам балок приваривается горизонтальная накладка. Техническое решение позволяет осуществить работу балок по неразрезной схеме за счет соединения горизонтальной накладкой, тем самым воспринимать изгибающий момент. Недостаток технического решения состоит в трудоемкости выполнения узла за счет выполнения фигурной резки стенок балок для опирания с верхней полкой главной балки, а также в повышенном расходе стали на дополнительные горизонтальные накладки.The closest to the invention is the nodal connection of beams [United States Patent office. Applications October 2, 1945. Serial No. 619,787. Method of connecting beams to girders]. In the technical solution, two secondary beams are adjacent to the main I-section beam, the web of which is made with an undercut for support with the main beam, while a horizontal plate is welded to the beam flanges at the top at the junction. The technical solution allows the beams to operate in a continuous pattern due to the connection with a horizontal plate, thereby taking up the bending moment. The disadvantage of the technical solution is the labor intensity of the joint due to the shaped cutting of the beam walls for support with the upper flange of the main beam, as well as the increased consumption of steel for additional horizontal plates.

Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости узлового сопряжения балок за счет восприятия значительных изгибающих моментов и поперечной силы.The technical result of the invention consists in increasing the rigidity of the nodal connection of beams by absorbing significant bending moments and transverse forces.

Данный технический результат достигается тем, что вначале в стенке главной балки выполняют отверстия для болтовых соединений двух второстепенных балок, а к каждому поясу второстепенных балок на сварке присоединяют трубчатые профили, которые устанавливают на приваренные в зоне болтовых отверстий опорные элементы, выполненные дугообразной формы и обращенные вогнутостью в сторону трубчатого профиля, при этом имеющие радиус кривизны больше радиуса трубчатого профиля, далее производят стягивание двух примыкающих второстепенных балок со стенкой главной балки путем пропуска болтов через трубчатые профили, а стенку второстепенных балок на болтах соединяют с ребром жесткости главной балки. Опорные элементы дугообразной формы выполняют путем разрезки цельной трубы вдоль оси или из плоских листов прокаткой вальцами.This technical result is achieved by first making holes in the main beam wall for bolted connections of two secondary beams, and joining tubular sections to each belt of secondary beams by welding, which are installed on support elements welded in the area of the bolted holes, made in an arc-shaped form and facing the concavity towards the tubular section, while having a radius of curvature greater than the radius of the tubular section, then pulling the two adjoining secondary beams together with the main beam wall by passing bolts through the tubular sections, and connecting the wall of the secondary beams with bolts to the main beam stiffener. The arc-shaped support elements are made by cutting a solid pipe along the axis or from flat sheets by rolling with rollers.

На фиг. 1 изображен план раскладки главных и второстепенных балок; на фиг. 2 показано сопряжение главной балки и второстепенных балок (Узел А на фиг. 1); на фиг. 3 показано сечение 1-1 по (фиг.2).Fig. 1 shows the layout plan of the main and secondary beams; Fig. 2 shows the connection of the main beam and secondary beams (Node A in Fig. 1); Fig. 3 shows section 1-1 according to (Fig. 2).

Способ соединения стальной главной и второстепенных балок включает стальную главную балку 1 и второстепенные балки 2 двутаврового сечения. Вначале в стенке главной балки 1 выполняют отверстия 7 для болтовых соединений 6 двух второстепенных балок 2, а к каждому поясу второстепенных балок 2 на сварке 3 присоединяют трубчатые профили 5, которые устанавливают на приваренные в зоне болтовых отверстий 7 опорные элементы 4, выполненные дугообразной формы и обращенные вогнутостью в сторону трубчатого профиля 5, при этом имеющие радиус кривизны больше радиуса трубчатого профиля 5, далее производят стягивание двух примыкающих второстепенных балок 2 со стенкой главной балки 1 путем пропуска болтов 6 через трубчатые профили 5, а стенку второстепенных балок 2 на болтах 6 соединяют с ребром жесткости 8 главной балки 1. Опорные элементы 4 дугообразной формы изготавливают путем разрезки цельной трубы вдоль оси или из плоских листов прокаткой вальцами.The method for connecting steel main and secondary beams includes a steel main beam 1 and secondary beams 2 of an I-section. First, holes 7 are made in the wall of the main beam 1 for bolted connections 6 of two secondary beams 2, and tubular profiles 5 are attached to each belt of the secondary beams 2 by welding 3, which are installed on support elements 4 welded in the area of the bolted holes 7, made in an arcuate shape and facing the concavity towards the tubular profile 5, while having a radius of curvature greater than the radius of the tubular profile 5, then two adjacent secondary beams 2 are pulled together with the wall of the main beam 1 by passing bolts 6 through the tubular profiles 5, and the wall of the secondary beams 2 is connected with the stiffening rib 8 of the main beam 1 by bolts 6. Support elements 4 of an arcuate shape are made by cutting a solid pipe along the axis or from flat sheets by rolling with rollers.

Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости узла за счет восприятия изгибающих моментов путем установки трубчатого профиля к опорному элементу, стягиванием двух второстепенных балок болтами к стенке главной балки и поперечной силы при болтовом соединении стенки второстепенной балки с ребром жесткости главной балки.The technical result of the invention consists in increasing the rigidity of the assembly by absorbing bending moments by installing a tubular profile to the support element, tightening two secondary beams with bolts to the wall of the main beam and the transverse force during the bolted connection of the wall of the secondary beam to the stiffening rib of the main beam.

Claims

1. A method for joining steel main and secondary beams of an I-section, characterized in that first, holes are made in the web of the main beam for bolted connections of two secondary beams, and tubular profiles are welded to each chord of the secondary beams, which are installed on support elements welded in the area of the bolted holes, made in an arcuate shape and facing the concavity towards the tubular profile, while having a radius of curvature greater than the radius of the tubular profile, then two adjacent secondary beams are pulled together with the web of the main beam by passing bolts through the tubular profiles, while the web of the secondary beams is bolted to the stiffening rib of the main beam.

2. A method for connecting a steel main and secondary beams according to paragraph 1, characterized in that the support elements are made by cutting a solid pipe along the axis.

3. A method for connecting a steel main and secondary beams according to paragraph 1, characterized in that the arc-shaped support elements are made from flat sheets by rolling with rollers.